JPS63106501A - Method for detecting groove position - Google Patents
Method for detecting groove positionInfo
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- JPS63106501A JPS63106501A JP25177986A JP25177986A JPS63106501A JP S63106501 A JPS63106501 A JP S63106501A JP 25177986 A JP25177986 A JP 25177986A JP 25177986 A JP25177986 A JP 25177986A JP S63106501 A JPS63106501 A JP S63106501A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Abstract] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、スリット光を溶接すべき開先領域に照射して
得られる光切断画像を利用して開先位置を検出する溶接
位置検出方法に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention provides a welding position detection method for detecting a groove position using a light cut image obtained by irradiating a slit light onto a groove area to be welded. Regarding.
開先位置を検出する方法として、スリット光を溶接材の
開先面に照射し、これによって開先部を横断した光切断
像を得て、この光切断像を撮像装置により撮像し、この
撮像によって得られた光切断画像を画像処理装置によっ
て処理し、開先位置を検出するものがある。このような
技術は、一般に、光切断法による開先位置検出方法と呼
ばれている。なお、光切断法を用いた開先位置検出方法
に関する文献としては1例えば、特開昭56−1362
80号公報がある。As a method for detecting the groove position, a slit light is irradiated onto the groove surface of the welding material, thereby obtaining a light-cut image that crosses the groove, and this light-cut image is captured by an imaging device. There is a method in which the optical section image obtained by the method is processed by an image processing device to detect the groove position. Such a technique is generally called a groove position detection method using optical cutting. Note that there are 1 documents related to the groove position detection method using the optical cutting method, for example, Japanese Patent Application Laid-open No. 56-1362.
There is a publication No. 80.
上記した如き光切断法による開先位置検出方法は、光切
断像を画像として入力し、この画像を処理するので、入
力される画像が適切なものでない場合には開先位置を正
確に検出することが困難となる。すなわち、スリット光
を溶接開先部に照射した際の反射光景がワークの材質1
表面の加工仕上げの状態の変化によって大きくばらつく
だけでなく、開先面と検出部との相対的な姿勢の変化に
よっても大きく変化する。このため、ある状況で最適に
画像信号を入力できたとしても、上記した如き変化があ
ると入力した画像信号が開先位置を検出するのに不適当
となり、開先位置を正確に検出できない場合も生じる。The groove position detection method using the optical cutting method as described above inputs the optical cutting image as an image and processes this image, so if the input image is not appropriate, the groove position can be detected accurately. This becomes difficult. In other words, the reflected image when the slit light is irradiated onto the welding groove is the workpiece material 1.
Not only does it vary greatly due to changes in the state of the surface finish, but it also varies greatly due to changes in the relative posture between the groove surface and the detection unit. For this reason, even if the image signal can be input optimally in a certain situation, if there are changes such as those described above, the input image signal will become inappropriate for detecting the groove position, and the groove position may not be detected accurately. also occurs.
このような不具合をなくすために、撮像装置により得ら
れたアナログの画像信号をディジタル化する際のしきい
値を浮動とし、S/N比の改善を行っているが、十分な
ものとは言えない、特に、スリット光を照射した部分か
らの反射光の7度レベルとスリツ1〜光が照射されない
部分の輝度レベルとの差が小さい場合には検出に十分な
画像が得られにくい、また、スリット光の照射光量を大
きくし過ぎると、スリット光を照射した部分だけなくそ
の周辺領域までも光った状態となり、開先位置を正確に
検出することが困難となる。In order to eliminate such problems, the threshold value when digitizing the analog image signal obtained by the imaging device is floated to improve the S/N ratio, but this is not sufficient. In particular, if the difference between the 7 degree level of the reflected light from the part irradiated with the slit light and the brightness level of the part not irradiated with the slit light is small, it is difficult to obtain an image sufficient for detection. If the amount of irradiation light of the slit light is made too large, not only the part irradiated with the slit light but also the surrounding area will be illuminated, making it difficult to accurately detect the groove position.
本発明の目的は、ワークの材質や表面状態の変化、ある
いは検出部の姿勢が変化した場合等においても正確に開
先位置を検出することのできる開先位置検出方法を提供
することである。An object of the present invention is to provide a groove position detection method that can accurately detect the groove position even when the material or surface condition of the workpiece changes or the attitude of the detection unit changes.
上記目的は、まず任意の光量でスリット光を照射した際
に得られる開先部分の光切断画像を評価し、この際の光
切断画像が開先位置を検出するのに適当かどうかを判断
し、それが不適当なものであればその光切断画像の状態
と予定した最適状態との相違に応じて前記スリット光の
光量を調節し。The above purpose is to first evaluate the light sectioned image of the groove area obtained when irradiating the slit light with an arbitrary light intensity, and to determine whether the light sectioned image at this time is suitable for detecting the groove position. If it is inappropriate, the amount of light of the slit light is adjusted depending on the difference between the state of the light-cut image and the expected optimum state.
その調節後において再度光切断画像を入力し、その再度
入力した光切断像を処理することによって開先位置を検
出することで達成できる。This can be achieved by inputting the optically sectioned image again after the adjustment and detecting the groove position by processing the inputted optically sectioned image again.
ワークの材質が変わり、表面の加工状態が変わり、ある
いは検出部の姿勢が変わった場合においても、まず任意
の光量(例えば、直前の検出時での光量)でスリット光
を照射し、その際の光切断画像を入力処理して、それが
開先位置検出に適当なものかどうかを判断しているので
、不適当な状態で開先位置を検出することがなくなる。Even when the material of the workpiece changes, the surface processing condition changes, or the posture of the detection unit changes, first irradiate the slit light with a desired light intensity (for example, the light intensity at the previous detection), and then Since the optically cut image is input and processed to determine whether it is suitable for detecting the groove position, the groove position will not be detected in an inappropriate state.
また、この判断の結果、不適当な場合には、入力した光
切断画像が最適状態からどの程度どの様にずれているか
をチェックし、このずれの程度あるいはずれの種類に応
じて照射するスリット光の光量を調節する。そして、こ
の調節後のスリット光照射によって得られる光切断像を
撮像し、より適切な光切断画像を得て、開先位置を検出
するようにしている。したがって、上記した如き変化が
あっても、常に安定して正確に開先位置を検出すること
ができる。In addition, if the result of this judgment is that it is inappropriate, check how much and how the input light section image deviates from the optimal state, and adjust the slit light to be irradiated according to the degree or type of deviation. Adjust the light intensity. Then, a photocutting image obtained by the slit light irradiation after this adjustment is captured, a more appropriate photocutting image is obtained, and the groove position is detected. Therefore, even if there are changes as described above, the groove position can always be detected stably and accurately.
以下、第1図〜第8図を参照して本発明の詳細な説明す
る。第1図は、この発明の一実施例に係る開先位置検出
装置の概略構成図である。図において、1は溶接トーチ
、2は溶接ワイヤ、3は。Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to FIGS. 1 to 8. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a groove position detection device according to an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a welding torch, 2 is a welding wire, and 3 is a welding torch.
溶接母材4,5の溶接開先面(以下、単に開先と呼ぶ)
6部分にスリット光7を照射する照射用光学系である。Welding groove surfaces of weld base materials 4 and 5 (hereinafter simply referred to as grooves)
This is an irradiation optical system that irradiates slit light 7 onto 6 portions.
8は、開先6にスリット光7を照射した際に得られる光
切断線9を溶接母材4,5の上方から観測(撮像)する
ITV等の観測用光学系である。溶接トーチ1、照射用
光学系3及び観測用光学系8は、一体的に配置され、か
つ溶接トーチ位置制御機構10をlψ動することにより
開先6上を自在に可動する。Reference numeral 8 denotes an observation optical system such as an ITV that observes (images) a light cutting line 9 obtained when the groove 6 is irradiated with the slit light 7 from above the welding base materials 4 and 5. The welding torch 1, the irradiation optical system 3, and the observation optical system 8 are integrally arranged, and are freely movable over the groove 6 by moving the welding torch position control mechanism 10 lψ.
同図11は画像処理装置で以下に示す部分で構成される
。すなわち、12は観測用光学系8により得られるアナ
ログのNa信号をデジタル量にA/D変換すると共に画
像処理装置11内の各部に画像データを出力する画像入
出力部、13は両グλデータを記憶する画像記憶部、1
4は詳細は後述するが最適照射光量の計算や開先6の倣
り位置の計算等を行なう演算部、15は後述する照射用
光学系駆動回路17、溶接トーチ位置制御回路18等の
外部機器制御部、16は上述した12〜15の各部を統
括的に制御する主制御部である。FIG. 11 shows an image processing device that is composed of the following parts. That is, 12 is an image input/output unit that A/D converts the analog Na signal obtained by the observation optical system 8 into a digital quantity and outputs image data to each part in the image processing device 11, and 13 is λ data for both groups. an image storage unit for storing 1
Reference numeral 4 denotes a calculation unit that calculates the optimum irradiation light amount and the tracing position of the groove 6, the details of which will be described later. Reference numeral 15 denotes external equipment such as an irradiation optical system drive circuit 17 and a welding torch position control circuit 18, which will be described later. A control section 16 is a main control section that comprehensively controls each of the above-mentioned sections 12 to 15.
第2図〜第8図を用いて、本発明の実施例における開先
位置の検出方法について述べる。A method for detecting a groove position in an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 8.
第2図は、開先形状が第1図に示す重ね継手の場合を例
として本発明の開先位置の検出方法をフローチャートで
示したものである。以下、第2同のフローチャートにし
たがい、開先検出手順を説明する。FIG. 2 is a flowchart illustrating the groove position detection method of the present invention, taking as an example the case where the groove shape is a lap joint shown in FIG. 1. Hereinafter, the groove detection procedure will be explained according to the second same flowchart.
第2図に示したように、まず任意の光Jit(Inとす
る)のスリット光を開先面に照射しくステップF1)、
光切断画像9を入力する(ステップF2)、つぎに、得
られた開先面の光切断画像の濃度パターン(分布)が、
あらかじめ用意している濃度パターンのどの属性に分類
されるかを検出する(ステップF3)。As shown in FIG. 2, first step F1) is to irradiate the groove surface with the slit light of an arbitrary light Jit (indicated as In).
The light-cut image 9 is input (step F2), and the density pattern (distribution) of the obtained light-cut image of the groove surface is
It is detected which attribute of density patterns prepared in advance is classified (step F3).
ここでは、上述したステップF11.F2で得た光切断
画像が、正しく開先位置を検出できる画像か否かについ
て分類する。第3A図および第3B図に、前記濃度パタ
ーンの分類方法について示す。Here, the above-mentioned step F11. The optical section image obtained in F2 is classified as to whether or not the groove position can be detected correctly. FIGS. 3A and 3B show a method of classifying the density patterns.
第3A図の四角辺ABCDは、観測用光学系8により得
る開先光切断線を含む画像データである。Square sides ABCD in FIG. 3A are image data including a groove light cutting line obtained by the observation optical system 8.
9aは背景9bより明るく生じる光切断画像である。光
切断画像98の線分HI Hz、Hz Haは第1
図の溶接母材5の上面、端面での光切iFr像を各々示
し、線分Hs Lzは同図の溶接母材4の上面の光切
断像である。第3A図のu、v座標軸は、観測用光学系
8の水平、垂直軸を各々示している。第3A図の画像デ
ータから、水平方向の各画素の濃度値の加算を行なう、
これを垂直方向の画素ごとに算出し、垂直方向の濃度分
布として表わした一例を第3B図に示す。この演算結果
から、図示しように、濃度(加算値)の最大値Bmax
*最小値B SIn及び両者の中間値Bayを算出する
。9a is a light cut image that appears brighter than the background 9b. The line segments HI Hz and Hz Ha of the light section image 98 are the first
The optically sectioned iFr images of the upper surface and end surface of the welding base material 5 in the figure are shown, respectively, and the line segment Hs Lz is the optically sectioned image of the upper surface of the welding base material 4 in the same figure. The u and v coordinate axes in FIG. 3A indicate the horizontal and vertical axes of the observation optical system 8, respectively. Adding the density values of each pixel in the horizontal direction from the image data in FIG. 3A,
FIG. 3B shows an example in which this is calculated for each pixel in the vertical direction and expressed as a density distribution in the vertical direction. From this calculation result, as shown in the figure, the maximum value Bmax of the concentration (addition value)
*Calculate the minimum value B SIn and the intermediate value Bay between the two.
第2図のステップF3の濃度パターンの検出では、上述
のBmaXyBm*n及びBavをパラメータとして行
なう、すなわち式(1)と式(2)の両方を満足するか
否かで、入手した画像データが正しく開先位置を検出で
きる画像であるか否かを決める。In the detection of the density pattern in step F3 of FIG. 2, the above-mentioned BmaXyBm*n and Bav are used as parameters. That is, the obtained image data is determined depending on whether both equations (1) and (2) are satisfied. Determine whether the image allows accurate detection of the groove position.
B −ax B−tn< B w
・= (1)Brt< B at< B 丁!
・・・(2)式(1)
のB、と式(2)のBTI及びBtzは、経験的あるい
は論理的に定めた濃度加算値である。B-ax B-tn< B w
・= (1) Brt< B at< B ding!
...(2) Formula (1)
B, and BTI and Btz in equation (2) are concentration addition values determined empirically or logically.
式(1)は、光切断画像の明るい部分と暗い部分との差
が定められた許容値(B、’Iに入っているかどうかを
検出し、式(2)は、光切断像の平均的な明るさが、上
限(BTU)及び下限(Btt)の範囲内に入っている
かどうかを検出する。Equation (1) detects whether the difference between the bright and dark parts of the light sectioned image falls within a predetermined tolerance value (B,'I), and equation (2) It is detected whether the brightness is within the range of the upper limit (BTU) and lower limit (Btt).
第2図のステップF4では1式(1)と式(2)を同時
に満たすか否かを判定する6両式を満たすときは、ステ
ップF5に進み、ステップFl。In step F4 of FIG. 2, it is determined whether or not equation 1 (1) and equation (2) are simultaneously satisfied. When both equations 6 and 6 are satisfied, the process advances to step F5 and step Fl.
F2であらかじめ入力し記憶しである光切断画像データ
から、所望とする開先倣い位置を演算する。A desired groove tracing position is calculated from the optical cutting image data that has been previously input and stored in F2.
ステップF4で式(1)と式(2)の少なくともいずれ
かを満たさないときは、溶接母材の材質や表面状態さら
には照射光学系と11側用光学系からなる検出部と溶接
母材との相対的姿勢などの変化により、適切な開先光切
断画像が得られていないものと判断し、ステップF6に
分岐する。If at least one of formula (1) and formula (2) is not satisfied in step F4, the material and surface condition of the weld base metal, the detection unit consisting of the irradiation optical system and the 11 side optical system, and the weld base metal It is determined that an appropriate groove light cutting image has not been obtained due to changes in the relative orientation of the groove, etc., and the process branches to step F6.
ステップF6では、光切断画像の濃度パターンの性質を
さらに3種類に分類し、各々の濃度パターンの性質に応
じて照射用光学系3の照射光量を制御して開先位置の検
出を行なう3方式のいずれかの手順に分岐させる。In step F6, the properties of the density pattern of the light-cut image are further classified into three types, and three methods are used to detect the groove position by controlling the irradiation light amount of the irradiation optical system 3 according to the properties of each density pattern. Branch to one of the following steps.
第1の方式は、式(1)を満足するが式(2)を満足し
ない場合であり、Bav≧BT!又はBay≦BTLの
とき、すなわち光切断画像が全体的に明る過ぎるか、あ
るいは暗過ぎる場合に和戦する。この場合には、照射光
量の最適条件を演算するステップF7に分岐する。第4
図〜第6図は、ステップF7における照射用光学系の最
適照射光量の算出方法を示したものである。The first method is a case where formula (1) is satisfied but formula (2) is not satisfied, and Bav≧BT! Or, when Bay≦BTL, that is, when the light-cut image is too bright or too dark as a whole, a war is made. In this case, the process branches to step F7 to calculate the optimum condition for the amount of irradiation light. Fourth
6 to 6 show a method for calculating the optimum irradiation light amount of the irradiation optical system in step F7.
第4図において、四角辺ABCDは、第3A図と同様に
M測用光学系8により得る開先光切断画像を含む画像デ
ータである。図において垂直軸V方向の点Vl〜Vy1
の各水平ラインにおける光切断画像9aの濃度を調べる
。第5A図、第5B図はその測定例であり、各々水平−
ライン上の光切断画像の濃度がa測用光学系8の受光素
子(図示せず)の感度内にある場合と感度を越えている
場合に相当する3前者の測定例の場合は、光切断画像9
aに相当する濃度のピーク値工1を求める。In FIG. 4, square sides ABCD are image data including a groove light cutting image obtained by the M measuring optical system 8, similar to FIG. 3A. In the figure, points Vl to Vy1 in the vertical axis V direction
The density of the light cut image 9a in each horizontal line is examined. Figures 5A and 5B are examples of the measurement, and each horizontal
3. In the former measurement example, the density of the light-cut image on the line is within the sensitivity of the light-receiving element (not shown) of the a-measuring optical system 8, and when it exceeds the sensitivity, the light-cut Image 9
Find the peak value 1 of the concentration corresponding to a.
また、後者の測定例の場合は、濃度が飽和している部分
の幅Bz を算出する。このようにして、水平ラインv
1〜vnの各ラインにおける光切断画像9aの濃度を示
すエエ又はB1を求めた後、n個のデータを平均化処理
し、光切断画像9aの明るさの代表値を算出する。つぎ
に、光切断画像9aの明るさの代表値から、光切断画像
の明るさが観測用光学系8の受光部の最大濃度1.&8
近傍となるような照射用光学系3の照射光量の設定値を
逆算する。こうした適切な照射光量を決めたならば、第
2図のステップF8.F9.FIOの処理を行い、再び
スリット光を照射して開先位置検出を行なう、すなわち
、第5A図の如く光切断画像の輝度が小さい場合、ある
いは第5B図の如く光切断画像の濃度が大きい場合には
、第5C図のように受光部のダイナミックレンジを有効
に用いて撮像するように第2回目のスリット光の照射光
量の制御を行なう、これによって、鮮明な光切断像が得
られるので、画像処理において高精度な開先位置ずれの
検出が可能となる。In the case of the latter measurement example, the width Bz of the portion where the density is saturated is calculated. In this way, the horizontal line v
After obtaining A or B1 indicating the density of the light sectioned image 9a in each line from 1 to vn, n pieces of data are averaged to calculate a representative value of the brightness of the light sectioned image 9a. Next, from the representative value of the brightness of the light sectioned image 9a, it is determined that the brightness of the light sectioned image is the maximum density of the light receiving section of the observation optical system 8, which is 1. &8
The set value of the irradiation light amount of the irradiation optical system 3 that will be in the vicinity is calculated backwards. Once such an appropriate amount of irradiation light has been determined, step F8 in FIG. F9. After FIO processing is performed, the groove position is detected by irradiating the slit light again. In other words, when the brightness of the light-cut image is low as shown in Figure 5A, or when the density of the light-cut image is high as shown in Figure 5B. As shown in Fig. 5C, the amount of irradiation of the second slit light is controlled so that the dynamic range of the light receiving section is effectively used for imaging.As a result, a clear light sectioned image can be obtained. Highly accurate detection of groove position deviation is possible in image processing.
第6図は、上述した第2図のステップF6の他の一実施
例を示す、第6図において、四角辺abcdは、光切断
画像9aの明るさの代表値を算出する領域である。算出
方法は、前述と同様であるが、算出領域を狭くして演算
処理することによす、演算時間が短縮される効果がある
。FIG. 6 shows another embodiment of step F6 in FIG. 2 described above. In FIG. 6, square sides abcd are areas for calculating the representative value of brightness of the light-cut image 9a. The calculation method is the same as described above, but the calculation time is reduced by narrowing the calculation area.
次に、第2図のステップFil〜F14に示される第2
のスリット光量制御方式について第7A図〜第7D図を
用いて述べる。この場合に対象となる開先光切断画像は
、式(1)を満足しない場合で且つ開先のコーナ部等の
局部的な強い反射像が生じていない場合である0局部的
な強い反射像が発生する開先画像に対しては、詳細は後
述するがステップF6で判断しステップF15〜F18
8のフローチャートに従う開先検出を行なう。ここでは
光切断像の各線分の明るさが部分的に異なる像が生じる
場合である。Next, the second step shown in steps Fil to F14 in FIG.
The slit light amount control method will be described using FIGS. 7A to 7D. In this case, the targeted groove light cutting image is a 0 local strong reflection image, which is a case where formula (1) is not satisfied and a local strong reflection image such as at the corner of the groove does not occur. For groove images in which a
The groove detection is performed according to the flowchart of 8. In this case, an image is generated in which the brightness of each line segment of the light section image is partially different.
第7A図〜第7D図において、第3A図、第3B図と同
一内容の部分は同一記号で示した。第7A図、第7B図
の例では、Bsaxと、B m I nの差すなわち明
るさの変動が大きい。In FIGS. 7A to 7D, the same parts as in FIGS. 3A and 3B are indicated by the same symbols. In the examples shown in FIGS. 7A and 7B, the difference between Bsax and B m I n, that is, the brightness fluctuation is large.
また、光切断像の明るさが線分H1)Iz、)T2−H
a * Hs Llで示される溶接母材の各面で変化
している0式(2)で示される正確に画像処理できる許
容値B tx t B Tzを同図に併示した値と仮定
すると、各線分共に検出不能となる。このようなことか
ら、ステップF1,1では、まず各線分の境界部分のV
方向概略位置を検出する0例えば。In addition, the brightness of the light cut image is the line segment H1)Iz,)T2-H
Assuming that the allowable value B tx t B Tz that can be accurately image-processed and shown in equation (2) that changes on each surface of the welding base material shown by a * Hs Ll is also shown in the same figure, Each line segment becomes undetectable. For this reason, in step F1,1, first, the V of the boundary part of each line segment is
For example, 0 to detect the approximate position.
第7B図の水平ラインの積算値を受光画面の垂直方向(
V)に微分すれば、第7C図の如く境界部分にピーク値
(2箇所)・が現われるので、このピーク位置(同図v
+ 、vz )を検出すれば良い。The integrated value of the horizontal line in Figure 7B is calculated in the vertical direction of the light receiving screen (
V), peak values (two locations) appear at the boundary as shown in Figure 7C, so this peak position (Figure 7C)
+, vz).
さらに境界部分で分離される3要素の線分について、第
3A図、第3B図で示した同様の手法により線要素の明
るさの代表値を各々算出する。そして、3要素の光切断
像について各々の明るさが、観測用光学系8の受光部の
最大濃度I m&X近傍となるような照射用光学系3の
照射光量の設定値を各々逆算する。ステップF12.F
13では、各々の切断画像の線分ごとに適切なるスリッ
ト光を照射して開先画像を入力し記憶する操作を繰り返
す、さらに、ステップF14では、上述して得られた各
線画像情報を1つの開先画像を合成し、開先位置を検出
する。Furthermore, for each of the three line segments separated at the boundary, representative values of the brightness of the line elements are calculated using the same method as shown in FIGS. 3A and 3B. Then, the set value of the irradiation light amount of the irradiation optical system 3 is calculated so that the brightness of each of the three-element light section images is close to the maximum density I m&X of the light receiving section of the observation optical system 8. Step F12. F
In step F13, the operation of irradiating appropriate slit light for each line segment of each cut image and inputting and storing the groove image is repeated.Furthermore, in step F14, each line image information obtained above is combined into one image. The groove images are combined and the groove position is detected.
これによって、開先面の材質2表面仕上状態等による光
の反射率の変化や前記検出部と開先面の相対的姿勢の違
いによる光の入射角度の変化によって光切断像の明るさ
が部分的に異なる場合でも正確に検出が可能となる。As a result, the brightness of the optically sectioned image is partially affected by changes in light reflectance due to the material and surface finish of the groove surface, and changes in the incident angle of light due to differences in the relative posture of the detection unit and the groove surface. Accurate detection is possible even when the characteristics are different.
次に、第2図のステップF15〜F18に示される第3
のスリット光量制御方式について、第8A図、第8B図
を用いて説明する。この場合に対象となる開先光切断画
像は、局部的な強い反射像が生じている場合である。第
1図で示される重ね継手の開先面の例では、通常溶接母
材5のコーナ部で上述した局部的に強い反射像が発生し
易い。Next, the third step shown in steps F15 to F18 in FIG.
The slit light amount control method will be explained using FIG. 8A and FIG. 8B. In this case, the target groove light cutting image is one in which a locally strong reflection image occurs. In the example of the groove surface of the lap joint shown in FIG. 1, the above-mentioned locally strong reflection image is likely to occur at the corner portion of the weld base material 5.
第8A図、第8B図は、第3のスリット光量制御の対象
となる光切断画像の一例を示したものである0図におい
て、第3A図、第3B図と同一部分は、同一記号で示し
た。第7A図〜第7D図に示した第2のスリット光量制
御の対象となる画像と同様に、B、□とB +++in
の差すなわち切断像の明るさの変動が大きい、この点は
両者共に類似しているが第2図のステップF6において
、BmaxとBminの差がある一定値(Bp )を越
えているかどうかを演算し、Bpを越えいる場合に局部
的な強い反射像が光切断像の中に含まれているものと判
断し、以下に示す第3のスリット光量制御方式に従って
開先位置を検出する。Figures 8A and 8B show an example of a light section image that is subject to the third slit light amount control. In Figure 0, the same parts as in Figures 3A and 3B are indicated by the same symbols. Ta. Similar to the images that are subject to the second slit light amount control shown in FIGS. 7A to 7D, B, □ and B +++in
The difference between Bmax and Bmin, that is, the brightness fluctuation of the cut image, is large. Both are similar in this respect, but in step F6 of Fig. 2, it is calculated whether the difference between Bmax and Bmin exceeds a certain value (Bp). However, if it exceeds Bp, it is determined that a locally strong reflected image is included in the optically sectioned image, and the groove position is detected according to the third slit light amount control method described below.
ステップF15では、まず、ステップF6と同様の方法
で光切断像の3要素の線分の明るさの代表値を各々算出
し、これら3要素の光切断像の明るさが@測用光学系8
の受光部の最大濃度I wax近傍となるような照射用
光学系3の照射光量の設定値を各々逆算する。つぎに、
第8B図のB waaxに示される光切断像のコーナ部
の明るさを算出した後、上述と同様に照射用光学系3の
照射光量の設定値を逆算する。ステップF16.F17
では、各々の切断画像の線分と局部ごとに適切なるスリ
ット光を照射して開先画像を入力し、記憶する繰り返す
、さらに、ステップF18では、各々の各線分、局部の
画像情報を1つの開先画像に合成し。In step F15, first, the representative values of the brightness of the line segments of the three elements of the light sectioned image are calculated in the same manner as in step F6, and the brightness of the light sectioned image of these three elements is determined by @measuring optical system 8.
The setting value of the irradiation light amount of the irradiation optical system 3 that will be in the vicinity of the maximum concentration Iwax of the light receiving section is calculated backward. next,
After calculating the brightness of the corner portion of the light sectioned image shown by B waax in FIG. 8B, the setting value of the irradiation light amount of the irradiation optical system 3 is calculated backward in the same manner as described above. Step F16. F17
Then, the appropriate slit light is irradiated for each line segment and local area of each cut image, and the groove image is input and stored.Furthermore, in step F18, the image information of each line segment and local area is combined into one image. Combined with the groove image.
開先位置を検出する。Detect the groove position.
これによって、光切断画像の明るさが部分的に異なった
り1局部的に大きく変化しても正確に開先位置の検出が
可能となる。This makes it possible to accurately detect the groove position even if the brightness of the light-cut image differs locally or greatly changes locally.
スリット光を溶接開先部に照射した際の反射光がワーク
の材質や表面の加工仕上げ状態によって変化したり、あ
るいは開先面と検出部の相対的な姿勢によって変化して
も、本発明によれば一度撮像される光切断画像を評価し
た後、適正制御されたスリット光を再度照射して光切断
画像を検出できるので、上述した開先の検出条件の変化
に影響されずに常に精度の良い開先位置の検出が可能と
なる効果がある。Even if the reflected light when the slit light is irradiated onto the welding groove changes depending on the material of the workpiece or the processing finish of the surface, or depending on the relative posture of the groove surface and the detection part, the present invention can be applied. According to the method, after evaluating the photo-cutting image that has been captured once, the photo-cutting image can be detected by irradiating the appropriately controlled slit light again, so the accuracy can always be maintained without being affected by the changes in the groove detection conditions mentioned above. This has the effect of enabling accurate detection of the groove position.
第1図は本発明の一実施例に係る概略構成図。
第2図は第1図の実施例の動作フローを示す図、第3A
図および第3B図は光切断画像の濃度パターンの分類方
法を説明するための図、第4図は光切断画像から濃度パ
ターンを算出する方法を説明するための図、第5A図〜
第5C図は濃度パターン例を示す図、第6図は光切断画
像から濃度パターンを算出する方法を説明するための図
、第7A図〜第7D図は光切断画像の線分毎に濃度が異
なる場合の濃度の検出方法を説明するための図、第8A
図と第8B図は局部的に濃度が変化する光切断画像とそ
の濃度パターンを示す図である。
1・・・溶接トーチ、2・・・溶接ワイヤ、3・・・照
射用光学系、6・・・開先面、7・・・スリット光、8
・・・観測用光学系、9・・・光切断線、10・・・溶
接トーチ位置制御機構、11・・・画像処理装置、12
・・・画像入出力部、13・・・画像記憶部、14・・
・演算部、15・・・外部機器制御部、16・・・主制
御部、17・・・照射用光学系駆動回路、18・・・溶
接トーチ位置制御回路。FIG. 1 is a schematic configuration diagram according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing the operation flow of the embodiment of FIG. 1, and FIG.
3B and 3B are diagrams for explaining a method for classifying density patterns of light-cut images, FIG. 4 is a diagram for explaining a method for calculating density patterns from light-cut images, and FIGS. 5A-5
FIG. 5C is a diagram showing an example of a density pattern, FIG. 6 is a diagram for explaining a method of calculating a density pattern from a light-cut image, and FIGS. 7A to 7D are diagrams showing density patterns for each line segment of a light-cut image. Figure 8A for explaining concentration detection methods in different cases
This figure and FIG. 8B are diagrams showing a light-cut image in which the density locally changes and its density pattern. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Welding torch, 2... Welding wire, 3... Optical system for irradiation, 6... Groove surface, 7... Slit light, 8
... Observation optical system, 9... Optical cutting line, 10... Welding torch position control mechanism, 11... Image processing device, 12
...Image input/output section, 13...Image storage section, 14...
- Arithmetic unit, 15... External device control unit, 16... Main control unit, 17... Irradiation optical system drive circuit, 18... Welding torch position control circuit.
Claims (1)
射された開先部分を撮像することによつて光切断画像を
入力し、該光切断画像を処理することによつて開先位置
を検出する開先位置検出方法において、 まず任意の光量で前記スリット光を照射して光切断画像
を入力し、入力した光切断画像が前記開先位置を検出す
る上で適当かどうかを判断し、不適当なものであれば前
記光切断画像の状態と予想される最適状態との相違に応
じて前記スリット光の光量を調節し、該調節後において
再度前記光切断画像を入力処理して開先位置を検出する
ことを特徴とする開先位置検出方法。[Claims] 1. A light cut image is input by irradiating a groove to be welded with slit light and capturing an image of the irradiated groove portion, and the light cut image is processed. In the groove position detection method of detecting the groove position by first irradiating the slit light with an arbitrary light intensity and inputting a light cutting image, the input light cutting image is used to detect the groove position. If it is inappropriate, the amount of light of the slit light is adjusted according to the difference between the state of the light cutting image and the expected optimal state, and after the adjustment, the light cutting is performed again. A groove position detection method characterized by detecting a groove position by input processing an image.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25177986A JPS63106501A (en) | 1986-10-24 | 1986-10-24 | Method for detecting groove position |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25177986A JPS63106501A (en) | 1986-10-24 | 1986-10-24 | Method for detecting groove position |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63106501A true JPS63106501A (en) | 1988-05-11 |
Family
ID=17227797
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25177986A Pending JPS63106501A (en) | 1986-10-24 | 1986-10-24 | Method for detecting groove position |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63106501A (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57139607A (en) * | 1981-02-23 | 1982-08-28 | Hitachi Ltd | Position measuring equipment |
JPS59114409A (en) * | 1982-12-20 | 1984-07-02 | Mitsubishi Electric Corp | Optical distance measuring apparatus |
-
1986
- 1986-10-24 JP JP25177986A patent/JPS63106501A/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57139607A (en) * | 1981-02-23 | 1982-08-28 | Hitachi Ltd | Position measuring equipment |
JPS59114409A (en) * | 1982-12-20 | 1984-07-02 | Mitsubishi Electric Corp | Optical distance measuring apparatus |
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